Advanced statistical post-processing of ensemble weather forecasts

集合天气预报的高级统计后处理

基本信息

  • 批准号:
    1917325
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2017
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2017 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

* Motivation *Current weather prediction relies on complex numerical models of atmospheric circulation based on the fundamental laws of hydrodynamics and thermodynamics. Forecasts are made by dynamical ensemble prediction systems; to account for the uncertainty in initial conditions an ensemble of initial states is propagated under the model. Despite impressive improvements in the forecast skill of numerical weather prediction in the past decades there are still limitations due to model error and problems in generating ensembles. Model error may be addressed using multi-model ensembles or by stochastic parametrization. Nevertheless, it is observed in the Met Office's practice that forecast ensembles are still biased both in location and dispersion (see also, e.g., Hamill and Colucci, Mon. Wea. Rev., 1997; Gneiting et al., Mon. Wea. Rev., 2005; Raftery et al., Mon. Wea. Rev., 2005). They tend to be underdispersive, leading to overconfident uncertainty estimates and an underestimation of extreme weather events. Systematic biases are significant in subgrid-scale weather phenomena such as UK temperature, precipitation or wind speed at particular locations and state-of-the-art systems occasionally miss extreme weather events within the ensemble distribution. The raw ensemble distribution can thus not be expected to convert directly into a predictive distribution for a variable of interest.* Statistical post-processing *This leads to the idea of combining dynamical and statistical information to improve prediction by statistical post-processing of the dynamical ensemble. Proposed methods range from simple model output statistics schemes known since the 1970s to more advanced approaches such as ensemble dressing (Roulston and Smith, Tellus A, 2003; Wang and Bishop, Q. J. Roy. Meteor. Soc., 2005), Bayesian model averaging (Raftery et al., Mon. Wea. Rev., 2005) and non-homogeneous Gaussian regression (Gneiting et al., Mon. Wea. Rev., 2005). A recent study (Hemri et al., Geophys. Res. Lett., 2014) based on historical ECMWF forecast data has shown that the forecast skill gain over the raw ensemble due to post-processing remains constant even if the skill of the raw ensemble itself increases due to better forecast models and better data assimilation procedures. This indicates that post-processing will add skill for the foreseeable future. Until now, research on statistical post-processing has focussed on the average case, there has been little mention of rare or extreme weather events which are of high socio-economic impact.* Project strategy *The project will tailor existing and develop new methods for statistical post-processing of forecast ensembles with a particular view on extreme weather events. We will develop the promising novel approach of state-dependent post-processing. The post-processing will be conditional on the large-scale circulation regime the forecast model is in. We will use the Met Office's existing catalogue of weather regimes for this purpose. We will use historical data from the Met Office's ensemble prediction system MOGREPS together with the corresponding verifications. We are interested in short- to medium-range weather forecasting where there is considerable variability but still some skill in the ensemble. The research will be conducted in close collaboration with the Met Office as CASE partner. The project has the potential to produce key academic publications as well as real improvements in operational prediction capacity for extreme weather events.* Objectives *The main objectives of the project are:(i) to develop and explore novel methods for statistical post-processing of forecast ensembles for extreme events;(ii) to improve probabilistic prediction of extreme UK temperature, surface pressure, precipitation and wind speed;(iii) to help implement better techniques in the Met Office's operational post-processing suite in order to improve prediction of extreme UK weather events.
* 当前的天气预报依赖于基于流体力学和热力学基本定律的复杂的大气环流数值模型。预报是由动态集合预报系统;考虑到初始条件的不确定性,在模型下传播初始状态的集合。尽管数值天气预报的预报技巧在过去的几十年里有了令人印象深刻的改进,但由于模式误差和生成集合的问题,仍然存在局限性。模型误差可以使用多模型集合或通过随机参数化来解决。然而,在气象局的实践中观察到,预报集合在位置和分散性方面仍然存在偏差(另见,例如,哈米尔和科卢奇,蒙。Wea版本号:1997; Gneiting等人,Mon. Wea版本号:2005; Raftery等人,Mon. Wea.版本号:2005年)。它们往往是分散性不足的,导致过度自信的不确定性估计和极端天气事件的低估。系统偏差在亚网格尺度天气现象中很明显,例如英国特定位置的温度、降水或风速,并且最先进的系统偶尔会错过集合分布中的极端天气事件。因此,不能期望原始总体分布直接转换为感兴趣变量的预测分布。统计后处理 * 这导致了结合动力学和统计信息的想法,通过对动力学系综的统计后处理来改善预测。所提出的方法范围从20世纪70年代以来已知的简单模型输出统计方案到更先进的方法,例如整体着装(Roulston和Smith,Tellus A,2003; Wang和Bishop,Q.罗伊流星索科,2005)、贝叶斯模型平均(Raftery等人,Mon. Wea.版本号:2005)和非齐次高斯回归(Gneiting等人,Mon. Wea版本号:2005年)。最近的一项研究(Hemri等人,地球物理学家。保留信函:2014年)基于历史ECMWF预报数据的研究表明,由于后处理,原始集合的预报技能增益保持不变,即使原始集合本身的技能由于更好的预报模型和更好的数据同化程序而增加。这表明,在可预见的未来,后处理将增加技能。到目前为止,统计后处理的研究主要集中在平均情况下,很少提到具有高度社会经济影响的罕见或极端天气事件。项目战略 * 该项目将调整现有的和开发新的方法,用于对预报集合进行统计后处理,特别是针对极端天气事件。我们将发展有前途的新方法的状态相关的后处理。后处理将取决于预报模式所处的大尺度环流状况。为此,我们将使用气象局现有的天气状况目录。我们将使用气象局集合预报系统MOGREPS的历史数据以及相应的验证。我们感兴趣的是中短期天气预报,其中有相当大的变化,但仍然在合奏一些技巧。这项研究将与作为CASE合作伙伴的英国气象局密切合作。该项目有可能产生重要的学术出版物,并真实的提高极端天气事件的业务预测能力。该项目的主要目标是:(一)开发和探索极端事件预报集合统计后处理的新方法;(二)改进联合王国极端温度、表面压力、降水和风速的概率预测;(三)帮助在气象局的业务后处理套件中实施更好的技术,以改进联合王国极端天气事件的预测。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

吉治仁志 他: "トランスジェニックマウスによるTIMP-1の線維化促進機序"最新医学. 55. 1781-1787 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等:“转基因小鼠中 TIMP-1 的促纤维化机制”现代医学 55. 1781-1787 (2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
LiDAR Implementations for Autonomous Vehicle Applications
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
生命分子工学・海洋生命工学研究室
生物分子工程/海洋生物技术实验室
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
吉治仁志 他: "イラスト医学&サイエンスシリーズ血管の分子医学"羊土社(渋谷正史編). 125 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等人:“血管医学与科学系列分子医学图解”Yodosha(涉谷正志编辑)125(2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Effect of manidipine hydrochloride,a calcium antagonist,on isoproterenol-induced left ventricular hypertrophy: "Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,K.,Teragaki,M.,Iwao,H.and Yoshikawa,J." Jpn Circ J. 62(1). 47-52 (1998)
钙拮抗剂盐酸马尼地平对异丙肾上腺素引起的左心室肥厚的影响:“Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:

的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('', 18)}}的其他基金

An implantable biosensor microsystem for real-time measurement of circulating biomarkers
用于实时测量循环生物标志物的植入式生物传感器微系统
  • 批准号:
    2901954
  • 财政年份:
    2028
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Exploiting the polysaccharide breakdown capacity of the human gut microbiome to develop environmentally sustainable dishwashing solutions
利用人类肠道微生物群的多糖分解能力来开发环境可持续的洗碗解决方案
  • 批准号:
    2896097
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
A Robot that Swims Through Granular Materials
可以在颗粒材料中游动的机器人
  • 批准号:
    2780268
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Likelihood and impact of severe space weather events on the resilience of nuclear power and safeguards monitoring.
严重空间天气事件对核电和保障监督的恢复力的可能性和影响。
  • 批准号:
    2908918
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Proton, alpha and gamma irradiation assisted stress corrosion cracking: understanding the fuel-stainless steel interface
质子、α 和 γ 辐照辅助应力腐蚀开裂:了解燃料-不锈钢界面
  • 批准号:
    2908693
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Field Assisted Sintering of Nuclear Fuel Simulants
核燃料模拟物的现场辅助烧结
  • 批准号:
    2908917
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Assessment of new fatigue capable titanium alloys for aerospace applications
评估用于航空航天应用的新型抗疲劳钛合金
  • 批准号:
    2879438
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Developing a 3D printed skin model using a Dextran - Collagen hydrogel to analyse the cellular and epigenetic effects of interleukin-17 inhibitors in
使用右旋糖酐-胶原蛋白水凝胶开发 3D 打印皮肤模型,以分析白细胞介素 17 抑制剂的细胞和表观遗传效应
  • 批准号:
    2890513
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
CDT year 1 so TBC in Oct 2024
CDT 第 1 年,预计 2024 年 10 月
  • 批准号:
    2879865
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Understanding the interplay between the gut microbiome, behavior and urbanisation in wild birds
了解野生鸟类肠道微生物组、行为和城市化之间的相互作用
  • 批准号:
    2876993
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship

相似国自然基金

基于随机网络演算的无线机会调度算法研究
  • 批准号:
    60702009
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Probing an increased reliance on reticulospinal motor pathways in chronic hemiparetic stroke with advanced spinal cord functional MRI
利用先进的脊髓功能 MRI 探讨慢性偏瘫卒中对网状脊髓运动通路的依赖性增加
  • 批准号:
    10750576
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
ADVANCED DEVELOPMENT OF BBT-059 AS A RADIATION MEDICAL COUNTERMEASURE FOR DOSING UP TO 48H POST EXPOSURE"
BBT-059 的先进开发,作为辐射医学对策,可在暴露后 48 小时内进行给药”
  • 批准号:
    10932514
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Core B: Advanced Bioinformatics Core
核心 B:高级生物信息学核心
  • 批准号:
    10471985
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Core B: Advanced Bioinformatics Core
核心 B:高级生物信息学核心
  • 批准号:
    10006186
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Core B: Advanced Bioinformatics Core
核心 B:高级生物信息学核心
  • 批准号:
    10245027
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Impact of Disparities Affecting Survival among Advanced Heart Failure Patients and Transplant Recipients
晚期心力衰竭患者和移植受者生存差异的影响
  • 批准号:
    9884783
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Advanced Modeling Techniques for Brain Imaging Data with PET
使用 PET 进行脑成像数据的先进建模技术
  • 批准号:
    9980905
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Advanced Cancer Classification via Single-Cell Electrophoretic Cytopathology
通过单细胞电泳细胞病理学进行高级癌症分类
  • 批准号:
    9482979
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Speech Perception Training: Advanced Scoring and Feedback Methods
言语感知训练:高级评分和反馈方法
  • 批准号:
    9345237
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
UCLA/Vietnam Training Program in Evaluation and Advanced Methodologies
加州大学洛杉矶分校/越南评估和高级方法培训计划
  • 批准号:
    9264047
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了